目前電池成組的最大困難是大容量電池的一致性問題，也就是對于某批次的電池來說，容量相等對應的電壓相等，或者電壓相等對應容量相等。電池單體單獨使用時，對一致性要求并不高，隨著電池應用范圍的擴大，單體電池趨向大容量高電壓發(fā)展，對于性能源設備來說，單體電池提供的電壓與電流是遠遠不夠的，所以電池成組應用是新能源應用與發(fā)展的必然趨勢，但是電池成組時，又受到電池一致性的牽制，電池的一致性不好，不僅受生產(chǎn)制造過程的影響，而且在工程應用不當也會加劇電池一致性變差，所以要求工程人員想辦法對電池進行維護，盡量減小電池在容量極差、單體電壓的極差，保持系統(tǒng)長期穩(wěn)定高效的工作。

以磷酸亞鐵鋰離子電池為例，探討成組電池系統(tǒng)維護方法，增加成組電池的循環(huán)次數(shù)，延長電池系統(tǒng)的使用壽命。

　　在實際工程應用中，電池成組經(jīng)常發(fā)生，成組前電池的一致性最起碼能夠讓人接受，經(jīng)過幾百次循環(huán)后，在電池組中會發(fā)現(xiàn)電池的靜態(tài)電壓明顯不一致，這同時說明電池容量也不一致，由于沒有合適的系統(tǒng)維護方法，使得電池系統(tǒng)不能得到充分的利用。

　　部分工程人員就是將該單體電池與電池組一起做一個完整的充放電循環(huán)，然后把不一致的電池取下來，再換新電池，新電池的容量、電壓是否與系統(tǒng)匹配，現(xiàn)在的維護工程師們可能都考慮到，但他們總不能把電池廠的化成分容柜為兩塊電池用卡車搬到現(xiàn)場吧.還有的工程人員就是將整個電池包用卡車搬運到工廠重新化成分容，然后再送到現(xiàn)場，這種方法對電動工具，電動自行車等小電池系統(tǒng)還能接受，對大型的電池儲能系統(tǒng)，維護的代價就太高了。

　　　建議采用恒流限壓充電維護法或者定量補充電量維護法對成組電池中的部分單體電池進行修復，這樣維護工作量就大大減少了，在對電池電壓進找平的同時觀察充入電池的電量（充入電量+原有電量=電池當前容量），若電池的容量極差不大，電壓找平后就可以保留在系統(tǒng)中繼續(xù)使用。若電池容量極差大，再更換該單體電池。更換單體電池時就采用定量補充電量的方法，只有使新電池的容量與整個系統(tǒng)一致時，才能把新電池裝入系統(tǒng)。

電池模塊箱測試維護接口

若要采用恒流限壓充電維護法或者定量補充電量維護法，首先在電池箱上預留維護測量接口。大多電池模塊是分箱裝配的，而電池箱又是密封的，維修工程師們只能依靠電池管理系統(tǒng)讀回來的數(shù)據(jù)判斷電池的情況，當要對電池進行維護時，只能開箱測試與維護，所以我建議必須在電池箱上安裝測量維護的接口便于測試維護操作方便。也就是將單體電池串聯(lián)的的連接處引出一根能承受0.5倍率電流的導線，數(shù)量是N+1根線。同時這也是一根人工測量線。每根線必須用螺絲裝連，并且輸出接口是快速接口。每根線的安全距離必須大于整箱電池串聯(lián)電壓的安全距離。每根線必須按照電位從低到高的順序嚴格編號，且在第一根線與最后一根線的接口處必須標注電池箱內(nèi)電池的極接口要加防塵、防水、防爆保護措施，并且注明非專業(yè)人員不能擅自打開的標識。

電池維護充電器

　　輸入AC180V~AC242V，輸出電壓2.0V~4.5V連續(xù)可調(diào)，適用于各種材料的鋰電池；輸出電流0A~100A連續(xù)可調(diào)，適用于1000Ah以下電池組現(xiàn)場維護充電；充電器整機工作效率大于75%。（因為低壓大電流充電器效率不會做的太高）

電路要求功率因數(shù)校正、輸入輸出隔離、恒流限壓充電。這是充電機最起碼的工作要求，對于這種低壓大電流的充電器，輸入必須要加APFC，電路拓撲結構最好采用半橋拓撲結構，輸入輸出由變壓器隔離，既可以單獨使用，也可以幾個串聯(lián)或并聯(lián)使用，以滿足大容量電池模塊或多個單體同時充電。更能節(jié)約工程技術人員的維護時間與維護成本，采用高頻同步整流提高充電器工作效率。

測量與顯示要求：輸出電流、電壓實時檢測與顯示、充入電池I*T（電量）實時檢測與顯示、充電進度、被充電池的溫度實時檢測與顯示。在液晶屏上分頁顯示。可手動查閱。

　　手動功能設置：充電器分為預置工作模式和自動工作模式，能通過充電器的按鍵手動設置充電電量、電流、電壓、溫度、階段時間。在充電器工作之前，先設置恒流階段充電電流值，恒流充電過程的最高電壓值，當恒流充電達到該電壓值時，充電器就要從恒流充電狀態(tài)轉(zhuǎn)換為恒壓充電狀態(tài)，在已知電池當前容量和應補充容量的情況下，還可以預先分段設置充電時間，將設置的時間作為充電機限制的第二條件。設置完成后按確認鍵保存當前設置，按輸出鍵開始按設置程序工作。在自動模式下，充電器的工作模式按照上次工作設置的模式工作。

存儲與查詢功能：自動捕獲恒流充電、恒壓充電開始與結束時的電池的電壓、電流、充入電量與電池內(nèi)部溫度，并且記錄存儲電壓、電流、溫度、充入電量。自動捕獲并存儲充電過程中故障時的電流、電壓、溫度與充入電量。所有的數(shù)據(jù)能存儲可查詢。（第一版充電器存儲的這些數(shù)據(jù)只供查詢，不給輸出與打印）

保護與告警功能：充電器具有輸入過壓欠壓保護、輸入過流保護、輸出過流過壓保護、輸出短路保護、過溫保護、充電已滿保護、充電模式轉(zhuǎn)換、各保護都設置聲光提示裝置。

　　該充電器幾何尺寸8U×4U×2U總重量小于3kg便于攜帶。

　　 使用方法:

　　第一步：將電池組串聯(lián)充電至滿容量或者直到BMS保護為止。第二步： 將電池組串聯(lián)放電至0容量額定總電壓或者直到BMS保護為止，計算放出電量是否達到額定要求，若未達到要求，對電池組中低于0容量平均電壓的電池模塊進行補充電量，直到該模塊電壓與平均電壓相等。第三步：再將電池組串聯(lián)放電至0容量或者直到BMS保護為止，將第一次放出的電量與第二次放出的電量相加，看是否達到額定容量要求，若未達到額定要求，再對電池組中低于0容量平均電壓的電池模塊進行補充電量，到該模塊電壓與平均電壓相等。若還未達到額定要求，再次重復第三步操作直到電池組經(jīng)過多次累加放電總量等于額定容量或者要求容量。第四步：再將電池組整體做一次滿充滿放循環(huán)?？词欠襁_到額定要求電量。若還不能達到要求，說明電池系統(tǒng)容量已經(jīng)明顯下降，則要更換極差電池。

　　提前維護：當BMS檢測到電池組中存在個別模塊串聯(lián)模塊兩頭電壓（滿充滿放）極差大于20mV時，就可以采用此方法對電壓較低的電池補充一點電量，相當于人為地給電池組系統(tǒng)做一次充放電均衡維護，從而保持電池的一致性并延長電池組的使用壽命。

　　給新電池充電：更換新電池時，新電池容量與電壓不可能與整組電池容量相匹配，這種情況可以使用該方法，先將新電池用按1C放電，放到0容量，然后在充電器上設置好要充入的電量對新電池充電，當充電器按預置的充電容量充電完成后，這種新電池就可以替換下嚴重極差的電池了。

　　該方法只能對電池組進行靜態(tài)維護，不能在電池組動態(tài)下維護。

該電池維護方法的適用范圍

　　這種維護方法適用于成組電池系統(tǒng)中部分電池因為長期工況不同、檢測方法不同等造成電池的一致性發(fā)生差異，最大差異不超過100mV，極差電池數(shù)量不超過成組總數(shù)的10%。當數(shù)量太多，極差很大時，可能系統(tǒng)還存在別的問題，要先排除檢查系統(tǒng)的其他故障。比如安裝、工藝、功率回路、控制回路以及單體電池本身等。

　　本充電器雖然是以磷酸亞鐵鋰電池為基礎設計的，但該充電器與對電池的維護方法也適用于其他正極材料的鋰離子（因為鋰離子電池充放電過程中，有很長時間電壓變化率很小，電壓與容量的關系并不是成固定斜率線性關系）電池維護。

本充電式電池維護方法，主要適用于對串并聯(lián)電池組中單體電池與并聯(lián)的模塊電池組維護。相當于電壓在安全范圍內(nèi)的而對電池容量均衡。而不是對電壓均衡，電壓只是充放電過程中一個在安全門檻，人為的規(guī)定了一個閾值而已，所以由試樣單體的串并聯(lián)電池組中，單體電池電壓不應該作為衡量該組電池的一致性的關鍵參數(shù)，而要以容量來衡量電池一致性。“由于池塘本身不一樣，存水的多少不在于水的深淺”。在測試與維護中，一定要考慮電池的容量。